thefisica - Tumblr blog

[thefisica]

ELECTROMAGNETISMO

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.

El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos.

¿Qué es el electromagnetismo y sus aplicaciones?

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las relaciones entre los fenómenos eléctricos y magnéticos, es decir, las interacciones entre las partículas cargadas y los campos eléctricos y magnéticos.

¿Por qué se produce el electromagnetismo?

Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor.

Este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que esté situada dentro de su radio de acción.

Esta fuerza que ejerce un campo magnético será la fuerza electromagnética.

¿Cómo se puede utilizar el electromagnetismo?

Timbres. El mecanismo de esos aparatitos tan cotidianos, implica la circulación de una carga eléctrica por un electroimán, cuyo campo magnético atrae un martillo metálico diminuto hacia una campanilla, interrumpiendo el circuito y permitiendo que vuelva a iniciar, por lo que el martillo la golpea repetidamente y produce el sonido que llama nuestra atención.                                                                           

Trenes de suspensión magnética. En lugar de rodar sobre rieles como los trenes convencionales, este modelo ultra tecnológico de tren se sostiene en levitación magnética gracias a poderosos electroimanes instalados en su parte inferior. Así, la repulsión eléctrica entre los imanes y el metal de la plataforma sobre la que el tren circula mantiene el peso del vehículo en el aire.                                   

Transformadores eléctricos. Un transformador, esos aparatos cilíndricos que en algunos países vemos en los postes del tendido eléctrico, sirven para controlar (aumentar o disminuir) el voltaje de una corriente alterna. Esto lo logran a través de bobinas dispuestas en torno a un núcleo de hierro, cuyos campos electromagnéticos permiten modular la intensidad de la corriente saliente.                         

Motores eléctricos. Los motores eléctricos son máquinas eléctricas que al rotar alrededor de un eje, transforman energía eléctrica en energía mecánica. Esta energía es la que genera el desplazamiento del móvil. Su funcionamiento se basa en las fuerzas electromagnéticas de atracción y repulsión entre un imán y una bobina por donde circula una corriente eléctrica.                                    

Dínamos. Estos artefactos sirven para aprovechar la rotación de las ruedas de un vehículo, como un automóvil, para hacer rotar un imán y producir un campo magnético que alimenta corriente alterna a las bobinas.                                                                                                    

Teléfono. La magia detrás de este aparato tan cotidiano no es otra que la capacidad de convertir ondas sonoras (como la voz) en modulaciones de un campo electromagnético que puede transmitirse, inicialmente por un cable, hasta un receptor en el otro extremo que es capaz de verter el proceso y recuperar las ondas sonoras contenidas electromagnéticamente.                                           

Hornos microondas. Estos electrodomésticos operan a partir de la generación y concentración de ondas electromagnéticas sobre la comida. Dichas ondas son semejantes a las empeladas para la comunicación por radio, pero de una alta frecuencia que hace girar los diplodos (partículas magnéticas) de la comida a altísimas velocidades, pues estos intentan alinearse con el campo magnético resultante. Dicho movimiento es lo que genera el calor.                             

 Micrófonos. Estos aparatos tan comunes hoy en día operan gracias a un diafragma atraído por un electroimán, cuya sensibilidad a las ondas sonoras permite traducirlas a una señal eléctrica. Ésta, después, puede ser transmitida y descifrada a distancia, o incluso ser almacenada y reproducida más tarde.                                             

Imágenes por resonancia magnética (IRM). Esta aplicación médica del electromagnetismo ha sido un avance en materia de salud sin precedentes, ya que permite examinar de manera no invasiva el interior del cuerpo de los seres vivos, a partir de la manipulación electromagnética de los átomos de hidrógeno contenidos en él, para generar un campo interpretable por computadoras especializadas.                                                                      

Espectrómetros de masas. Se trata de un aparato que permite analizar con mucha precisión la composición de ciertos compuestos químicos, a partir de la separación magnética de los átomos que los componen, mediante su ionización y lectura por parte de un computador especializado.                                                                      

Osciloscopios. Instrumentos electrónicos cuyo cometido es representar gráficamente las señales eléctricas variables en el tiempo, provenientes de una fuente determinada. Para ello emplean un eje de coordenadas en pantalla cuyas líneas son producto de la medición de las tensiones provenientes de la señal eléctrica determinada. Se emplean en medicina para medir las funciones del corazón, del cerebro u otros órganos.                                                         

Tarjetas magnéticas. Esta tecnología permite la existencia de tarjetas de crédito o de débito, las cuales poseen una cinta magnética polarizada de modo determinado, para encriptar una información a partir de la orientación de sus partículas ferromagnéticas. Al introducir información en ellas, los aparatos designados polarizan de un modo específico dichas partículas, de manera que dicho orden luego pueda ser “leído” para recuperar la información.

Almacenamiento digital en cintas magnéticas. Clave en el mundo de la informática y las computadoras, permite guardar grandes cantidades de información en discos magnéticos cuyas partículas están polarizadas de un modo específico y descifrable por un sistema computarizado. Estos discos pueden ser removibles, como los pendrives o los ya extintos disquetes, o pueden ser permanentes y de mayor complejidad, como los discos duros.                                        

Tambores magnéticos. Este modelo de almacenaje de datos, popular en las décadas del 50 y 60, fue una de las primeras formas de almacenamiento magnético de datos. Se trata de un cilindro de metal hueco que gira a grandes velocidades, rodeado de un material magnético (óxido de hierro) en el cual se imprime la información mediante un sistema de polarización codificada. A diferencia de los discos, no poseía un cabezal lector y eso le permitía cierta agilidad en la recuperación de la información.                                                    

Luces para bicicleta. Las luces incorporadas en el frente de las bicicletas, que se encienden al desplazarse, operan gracias al giro de la rueda a la que se acopla un imán, cuyo giro produce un campo magnético y por lo tanto una fuente modesta de electricidad alterna. Dicha carga eléctrica es luego conducida al bombillo y traducida en luz.

[thefisica]

MAGNETISMO

El magnetismo es el conjunto de fenómenos físicos mediados por campos magnéticos.

Estos pueden ser generados por las corrientes eléctricas o por los momentos magnéticos de las partículas constituyentes de los materiales. 

Es parte de un fenómeno más general: el electromagnetismo.

¿Qué es y cómo funciona el magnetismo?

El término magnetismo se utiliza para describir las fuerzas de atracción y repulsión entre diferentes materiales, como el hierro y otros metales. 

Todo se debe al movimiento de partículas cargadas eléctricamente o a la inherente característica de los objetos magnéticos, como en los imanes.

¿Cómo es el magnetismo?

El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.

El único imán natural conocido es un mineral llamado magnetita, sin embargo, todos los materiales son influidos, en mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

¿Qué son los fenómenos magnéticos? El magnetismo es un fenómeno físico en el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre materiales.

Es decir, en el magnetismo se observa siempre partículas cargadas eléctricamente que están en movimiento creando una fuerza, es ahí donde se producen los llamados fenómenos magnéticos.

¿Cómo funciona el magnetismo en los imanes?

Los imanes atraen los objetos elaborados con hierro, acero y otros metales.

Esta propiedad se llama magnetismo.

Todos los imanes tienen dos polos magnéticos llamados polo norte y polo sur.

Los polos del mismo tipo se repelen y los de distinto tipo se atraen.

¿Cuáles son los usos más comunes del magnetismo?

Orientación: Por medio de las brújulas.                                                           

Imanes: se utilizan generalmente en puertas, bolsos, adornos o relojes.

Almacena información: por ejemplo en las tarjetas de crédito, en las que se guarda el número de el dinero que tenemos en el banco.

Control: Son , por ejemplo en la seguridad de las tiendas, en las que tienen dispositivos imantados para detectar si hay algún robo.

[thefisica]

LA ELECTRICIDAD Y SUS APLICACIONES 

La electricidad tiene muchos usos.

Los principales son: para generar luz mediante lámparas; calor, en la calefacción; movimiento, mediante motores que transforman la energía eléctrica en energía mecánica; señales mediante sistemas electrónicos compuestos de circuitos eléctricos como en el semáforo.

Desde su introducción, la electricidad ha ampliado sus campos de aplicación en muchos campos.

A continuación se detallan algunos de sus usos más relevantes.

Motor eléctrico:  Trifásico de corriente alterna                                              

Transformador:  El transformador es una máquina eléctrica carente de movimiento que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia y la potencia con un alto rendimiento.                                                                                                                                                     

Máquinas frigoríficas y aire acondicionado:  Las máquinas frigoríficas se clasifican en congeladoras y en refrigeradoras. Las de uso industrial están ubicadas en empresas, barcos o camiones que trabajan con alimentos congelados o refrigerados; en el ámbito doméstico se utilizan máquinas conocidas con el nombre de frigorífico y congelador, así como aparatos de aire acondicionado que están presente en muchas viviendas variando en prestaciones y capacidad.                                                                                             

Electroimanes:   Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.                                                                                                                                  

Electroquímica:  El área de la química que estudia la conversión entre la energía eléctrica y la energía química es la electroquímica. Los procesos electroquímicos son reacciones redox en donde la energía liberada por una reacción espontánea se transforma en electricidad, o la electricidad se utiliza para inducir una reacción química no espontánea. A este último proceso se le conoce como electrólisis.                                                                                                                                                 

Electroválvulas:  Una electroválvula es un dispositivo diseñado para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería. Es de uso muy común en los circuitos hidráulicos y neumáticos de maquinaria e instalaciones industriales.                                                                                                                    

Iluminación y alumbrado:   La iluminación o alumbrado público es la acción o efecto de iluminar usando electricidad, vías públicas, monumentos, autopistas, aeropuertos, recintos deportivos, etc., así como la iluminación de las viviendas y especialmente la de los lugares de trabajo cuando las condiciones de luz natural no proporcionan la visibilidad adecuada.                                                                                                                                                                       

Producción de calor:  El físico británico James Prescott Joule descubrió en la década de 1860 que si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren con las moléculas del conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.                                                                                                   

Robótica y máquinas CNC:  Estas innovaciones tecnológicas han sido viables entre otras cosas por el diseño y construcción de nuevas generaciones de motores eléctricos de corriente continua controlados mediante señales electrónicas de entrada y salida y el giro que pueden tener en ambos sentidos, así como la variación de su velocidad, de acuerdo con las instrucciones contenidas en el programa de ordenador que los controla.                                                                                                                                                             

Señales luminosas:   Se denomina señalización de seguridad al conjunto de señales que, referido a un objeto, actividad o situación determinada, proporcione una indicación o una obligación relativa a la seguridad o la salud en el trabajo mediante una señal en forma de panel, un color, una señal luminosa o acústica, una comunicación verbal o una señal gestual, según proceda.                                                                                                                                                             

Uso doméstico:   El uso doméstico de la electricidad se refiere a su empleo en los hogares. Los principales usos son alumbrado, electrodomésticos, calefacción y aire acondicionado. Se está investigando en producir aparatos eléctricos que tengan la mayor eficiencia energética posible, así como es necesario mejorar el acondicionamiento de los hogares en cuanto a aislamiento del exterior para disminuir el consumo de electricidad en el uso de la calefacción o del aire acondicionado, que son los aparatos de mayor consumo eléctrico.                                                                                                                                                                                                     

Uso en la industria:  Los principales consumidores de electricidad son las industrias, destacando aquellas que tienen en sus procesos productivos instalados grandes hornos eléctricos, tales como siderúrgicas, cementeras, cerámicas y químicas. También son grandes consumidores los procesos de electrólisis (producción de cloro y aluminio) y las plantas de desalación de agua de mar.                                                                                                                              

Uso en el transporte: La electricidad tiene una función determinante en el funcionamiento de todo tipo de vehículos que funcionan con motores de explosión. Para producir la electricidad que necesitan estos vehículos para su funcionamiento llevan incorporado un alternador pequeño que es impulsado mediante una transmisión por polea desde el eje del cigüeñal del motor.                                                                                                                                  

Uso en la medicina:   El 8 de noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió que, cuando los electrones que se mueven a elevada velocidad chocan con la materia, dan lugar a una forma de radiación altamente penetrante. A esta radiación se le denominó radiación X y su descubrimiento es considerado como uno de los más extraordinarios de la ciencia de señalización y emergencia, instrumentos de control, entre otros.

[thefisica]

TEMPERATURA Y EQUILIBRIO TERMICO

El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes valores; una vez que las temperaturas se han equiparado, se suspende el flujo neto promedio de calor entre ambos cuerpos, alcanzándose con ello el mencionado equilibrio térmico del sistema termodinámico.

¿Qué es equilibrio térmico 3 ejemplos?

Cuando se coloca un cubo de hielo en un vaso de agua, también se produce un equilibrio térmico.

Agregar agua fría a una tasa de agua caliente, donde muy rápidamente se alcanza el equilibrio en una temperatura más fría que la original.

¿Cómo se calcula la temperatura de equilibrio térmico?

Esto se determina empleando la fórmula Q = m . Ce . Δt, en donde m será la masa del cuerpo, Ce su calor específico expresado en cal / gr °C, y Δt la variación de temperatura, o sea: Δt = tf – ti, tiempo final menos tiempo inicial.

¿Cuándo se alcanza el equilibrio térmico?

La sustancia u objeto que tiene una temperatura más alta transfiere parte de su calor al que tiene una temperatura más baja, hasta que ambas temperaturas se igualan y se alcanza el equilibrio térmico.

[thefisica]

LOS ESTADOS DE AGREGACION

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.

En la naturaleza, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, como es el caso del agua.

¿Cuáles son los estados de agregación de la materia?

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.

¿Quién creó los estados de agregación de la materia?

En 1924 Satyendra Bose y Albert Einstein predijeron la existencia de un nuevo estado de la materia al aplicar la estadística a la mecánica cuántica.

¿Cuáles son las características de los estados de la materia?

Hay varios criterios generales para clasificar y describir las características de los estados de la materia.

Estos son el Volumen, la forma y la compresibilidad y la cohesión molecular.

El volumen se refiere al lugar que ocupa un cuerpo en el espacio, el cual puede ser constante, expandirse o contraerse.

[thefisica]

LAS PARTICULAS DE LA MATERIA

La partícula de un cuerpo se define en química como la menor porción de materia de ese cuerpo que conserva sus propiedades químicas. Pueden ser átomos, iones, moléculas o pequeños grupos de las anteriores especies químicas.

¿Cuáles son los tipos de partícula?

Ambos tipos de partículas de la naturaleza son fermiones y bosones.

Las 12 partículas elementales de la materia son seis quarks (Up, Charm, Top, Down, Strange, Bottom), los tres electrones (electrón, muón, tau) y tres neutrinos (electrón, muón, tau).

¿Cuál es la carga de las partículas elementales?

Para el estudio de la electricidad nos basta con este modelo aproximado del átomo, con sus partículas elementales(electrón, protón y neutrón). Los protones son de carga eléctrica positiva y se repelen entre sí. Los electrones son de carga eléctrica negativa y se repelen entre sí.

¿Cuáles son las propiedades de la materia?

Las propiedades de la materia son aquellas que definen las características de todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen.

Masa: cantidad de materia que contiene un cuerpo.

Volumen o extensión: espacio que ocupa un cuerpo.

Peso: la fuerza que ejerce la gravedad sobre los cuerpos.

[thefisica]

FUENTES RENOVABLES  DE ENERGIA  

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene a partir de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.

¿Qué son las energías renovables y ejemplos?

Las energías renovables son aquellas que se obtienen a partir de fuentes naturales que producen energía de forma inagotable e indefinida. Por ejemplo, la energía solar, la energía eólica o la energía mareomotriz son fuentes renovables de energía.

CONOCE LAS FUENTES DE ENERGIA RENOVABLE PARA PRODUCIR ELECTRCIDAD

1. Energía eólica

La energía eólica es la que utiliza la fuerza del viento para originar la electricidad. Se obtiene a través de los aerogeneradores instalados en los parques eólicos.

2. Energía solar

Otra de las fuentes de energía renovable más conocida es la que proviene del sol.

4. Biomasa

También tenemos como otra de las fuentes de energía renovable la biomasa, que utiliza la materia orgánica como fuente de energía.

5. Energía geotérmica

Esta fuente de energía renovable se obtiene al aprovechar el calor interno de la tierra que transmiten las capas internas de su interior.

6. Energía mareomotriz

Esta energía es la que aprovecha el ascenso y descenso del agua del mar que se produce por la acción gravitatoria del sol y de la luna.

7. Energía undimotriz u ola motriz

La energía undimotriz es aquella que se obtiene gracias a las olas del mar.

[thefisica]

ENERGIA ELECTRICA

La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico

¿Qué es la energía eléctrica y sus ejemplos?

Como ejemplos de energía eléctrica podemos mencionar los siguientes: la corriente alterna, la corriente directa, las baterías (que transforman la energía química en eléctrica) y la transmisión del impulso nervioso por los axones de las neuronas.

¿Qué es la energía eléctrica y para qué sirve?

Es una fuente de energía que se obtiene mediante el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de conductores.

Transporte: Gran parte del transporte público (y dentro de él los ferrocarriles y los metros) emplea energía eléctrica.

TIPOS DE ENERGIA ELECTRICA

Estática: Es la electricidad producida por la fricción de dos cuerpos susceptibles de cargarse eléctricamente. Por ejemplo: al frotar un peine con un pañuelo, o al acercar un brazo que ha sido frotado a la pantalla de un televisor antiguo.                                                                                        

Dinámica: Es la electricidad que se genera por el flujo de corriente eléctrica. Por ejemplo: un enchufe en la pared.                                                          

Electromagnética: Es la electricidad que generan los campos electromagnéticos. Por ejemplo: el electroimán.